一种适用于MLCC浆料制作的银钯合金粉及其制备工艺的制作方法

本发明涉及导电浆料，具体而言，尤其涉及一种适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉及其制备工艺。

背景技术：

1、陶瓷电容器因体积小、容量高、成本低的优势占据了电容市场的60％以上，而片式多层陶瓷电容器(mlcc；multi-layer ceramic capacitors)的出货量又占整个陶瓷电容器的90％以上，并且自2018年以来，每年的产能都保持在20-30％的增长速度。随着被动元件的快速发展，贵金属被动元件的一些产品已经被贱金属导电浆料产品所取代，但是有些产品仍然采用贵金属导电浆料作为其关键原材料，如航天级、军工级多层陶瓷电容器，中高压多层陶瓷电容器等，为此需有与这些mlcc相匹配的导电浆料。

2、银钯浆料以其优良的耐烧结、焊接性、抗迁移能力及价格适中等优点，广泛应用在混合集成电路中作为电路的互连导电带和焊区，以及大量应用在片式电阻器、mlcc电容器、片式电感等外贴元器件中作为电极等。银钯合金粉作为银钯浆的关键原材料，既兼具了银、钯共同的优点，又克服了银不耐烧与高温下银迁移等缺点，所以银钯合金粉的性能直接决定了银钯浆的特性；公开资料很多涉及纳米银、钯粉的制作，但是关于相关银钯合金粉工艺以及应用的专利很少有公开资料。中国专利cn110714133提到一种利用银粉和钯粉在高温高压下合成银钯合金的方法，但是这种工艺所得到银钯合金的合金度低，质量与化学法得到的银钯共沉粉相似，且无法精确控制银钯粉的粒径分布，所制成的合金粉很难直接使用。

3、因此，本领域急需提供一种具有良好合金度、粒径窄分布与优异分散度的银钯合金粉及其制备工艺。

技术实现思路

1、根据上述提出的现有银钯粉合金度差、粒径分布不均匀等技术问题，本发明提供一种具有良好合金度、粒径分布和分散性的银钯合金粉及其制备工艺。本发明主要通过合理的原料配比结合改善银钯合金粉制备工艺，使其合金度、分散性及形貌均适合mlcc浆料制作的技术要求。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉，原料由以下质量百分比的原料构成：

4、银粉5～30％，所述银粉为纳米级球型粉，粒径为目标银钯合金粉粒径的1/4～1/2；

5、钯粉2～10％，所述钯粉为纳米级球型粉，粒径为目标银钯合金粉粒径的1/4～1/2；优选地，可在一定范围内调整银粉与钯粉的比例得到不同比例的银钯合金，银：钯可在9：1～7：3之间变动调整；

6、助磨剂30～80％；

7、分散剂2～5％；

8、表面活性剂0.5～2％；

9、纯水20～60％。

10、进一步地，所述助磨剂为钽酸锂、人造金刚石粉、氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化铬、碳化钨或胶态二氧化硅中的一种或几种混合。

11、进一步地，所述分散剂为马来酸-丙烯酸共聚物、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯醇、聚羧酸钠盐分散剂、聚氨酯嵌段共聚物或丙烯酸-苯乙烯共聚物中的一种或几种混合。

12、进一步地，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂非离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基苄基氯化铵中的一种或几种混合；所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、月桂醇肌氨酸钠、月桂醇肌氨酸钠中的一种或几种混合；所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种混合。

13、本发明还公开了一种上述的适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉的制备工艺，包括如下步骤：

14、步骤一、按预设比例称取物料后导入到氧化铝罐中；

15、步骤二、向氧化铝罐中加入适量粒径为5mm的二氧化锆陶瓷珠；

16、步骤三、将氧化铝罐固定在球磨机上，设置转速300～500rpm/min，球磨分散1-2h；

17、步骤四、球磨后先使用10目滤网过滤掉二氧化锆陶瓷珠；

18、步骤五、将滤后物料平铺到表面皿中，在50～100℃条件下烘干2-5h；

19、步骤六、将烘干后的物料混合物放入到烧结炉中，设置以5～20℃/min的升温速度将温度升至600～800℃，保持时间20～60min，随后以5～20℃/min的降温速度降至常温；

20、步骤七、等到物料降到常温后，将混合物料与50g纯水重新导入到球磨罐中，不放氧化锆陶瓷珠，设置球磨转速100～300rpm，球磨时间1～2h，使用100目滤网过滤掉助磨剂；

21、步骤八、配置0.1mol/l的硝酸溶液，将滤后的物料溶于充足的稀硝酸溶液中，去除多余的杂质；

22、步骤九、使用抽滤方式对混合后的物料进行分离，烘干后得到纯净的银钯合金粉。

23、本发明先采用助磨剂与银粉、钯粉球磨工艺，不仅可以有效去除金属粉体表面的氧化物等杂质，还能更好的促进银、钯金属粉体的均匀分散，减少团聚与混合不均，使得到合金的金属比例更接近预期值。

24、再通过高温处理，去除粉体表面吸附的氢、氧等杂质，不同的升温曲线与保持时间决定银钯合金相的生长速度；助磨剂的存在限制银、钯合金相生长时仅发生在相邻位置的粉体之间，搭配不同尺寸的氧化铬不仅可以得到不同粒径的银钯合金粉，也会避免超大颗粒的形成，从而使得到的合金相纯度更好，合金化程度更高，银钯比例更均匀。

25、本发明的二次球磨工艺不仅可以将因高温煅烧团聚的合金粉体重新恢复到良好的分散状态，也会对不规则的合金粉体进行修饰，使整体合金粉都呈现出良好的球体形貌。

26、与常规液相法制备银钯合金相比，本发明存在以下优点：

27、1、本发明所采用的银钯合金制备工艺所得到的银钯合金度可根据浆料需求适当调整；

28、2、本发明所采用的银钯合金制备工艺可在一定范围内调整银粉与钯粉的比例得到不同比例的银钯合金；

29、3、本发明所采用的银钯合金制备工艺所得到的合金粒度分布更均匀，粒径可控，可根据银粉或钯粉的粒径选择得到500～2000nm范围内的银钯合金。

30、4、本发明所采用的银钯合金制备工艺的所得的合金粉体分离后分别使用sem、xrd和激光粒度仪对银钯合金粉进行表征，发现所得的银钯合金粉的合金状态良好、形貌更接近球形、粒径散布均匀，很好地满足银钯浆的技术要求。

31、基于上述理由，本发明可以在辊印浆料制造领域广泛应用。

技术特征：

1.一种适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉，其特征在于，原料由以下质量百分比的原料构成：

2.根据权利要求1所述的适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉，其特征在于，所述助磨剂为钽酸锂、人造金刚石粉、氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化铬、碳化钨或胶态二氧化硅中的一种或几种混合。

3.根据权利要求1所述的适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉，其特征在于，所述分散剂为马来酸-丙烯酸共聚物、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯醇、聚羧酸钠盐分散剂、聚氨酯嵌段共聚物或丙烯酸-苯乙烯共聚物中的一种或几种混合。

4.根据权利要求1所述的适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂非离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基苄基氯化铵中的一种或几种混合；所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、月桂醇肌氨酸钠、月桂醇肌氨酸钠中的一种或几种混合；所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种混合。

5.一种如权利要求1～4任意一项权利要求所述的适用于mlcc浆料制作的银钯合金粉的制备工艺，其特征在于包括如下步骤：

技术总结
本发明提供一种适用于MLCC浆料制作的银钯合金粉及其制备工艺，所述银钯合金粉的原料由以下质量百分比的原料构成：银粉5～30％，所述银粉为纳米级球型粉，粒径为目标银钯合金粉粒径的1/4～1/2；钯粉2～10％，所述钯粉为纳米级球型粉，粒径为目标银钯合金粉粒径的1/4～1/2；助磨剂30～80％；分散剂2～5％；表面活性剂0.5～2％；纯水20～60％。同时，本发明还提供制备该银钯合金粉的工艺。本发明提供的银钯合金粉及其制备工艺，制备出的银钯合金粉具有良好合金度、粒径分布和分散性均匀，粉体形貌近似球形，银钯合金度可根据浆料需求适当调整，适合MLCC浆料制作的技术要求。

技术研发人员：李岩,陈将俊,高珺
受保护的技术使用者：大连海外华昇电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12